激光測距是以激光器作為光源進行測距的。根據激光工作的方式，可以分為連續激光器和脈沖激光器。氦氖、氬離子、氪鎘等氣體激光器工作于連續輸出狀態，用于相位式激光測距；雙異質砷化鎵半導體激光器，可用于紅外測距；紅寶石、釹玻璃等固體激光器，則可用于脈沖式激光測距。激光測距儀由于激光的單色性好、方向性強等特點，加上電子線路半導體化集成化，與光電測距儀相比，不僅可以日夜作業、而且能提高測距精度，顯著減少重量和功耗，使測量到人造地球衛星、月球等遠目標的距離變成現實。若激光是連續發射的，測程可達40公里左右，并可晝夜進行作業。若激光是脈沖發射的，一般絕對精度較低，但用于遠距離測量，可以達到很好的相對精度。
時間測量的原理,在發光的激光照射到物體并返回的時間內測量距離。不會影響工件的表面狀態，可進行穩定檢測。檢測右圖中接收激光反射光的時間T，并計算距離Y。計算公式： 2Y（往返距離） = C（光速） × T（接收反射光的時間）。共焦測量的原理測量部內部有鏡頭。鏡頭分別有固定的焦點距離，鏡頭的焦點距離設定為 F。使用該鏡頭聚光時，高度為 F 時則焦點重合 ，光線聚為１點。高度偏離 F 時，光線逐漸變模糊。
熟知超聲波傳感器的熱年都知道，超聲波發出信號的時候是以一個擴散的形狀發出去的且量程越大其面積越大，而一旦一點被遮擋信號即發射回去，因此使用起來很受限。但激光傳感器只是一個光斑，無論是很小的一個洞，還是遠處的一個物體，它都可以使用，而且激光的響應時間非常快，因此可以用于快速測量。但光類傳感器都有一個致命的缺點，那就是怕水怕灰，一些激光傳感器本身可以做到IP65,但在使用的時候發射器表面如果有水有灰的話光線就會被發射回去，產生假信號，在這一點上激光的表現明顯不如超聲波。